一种茶树水培用换水装置

本申请涉及无土栽培装置，具体公开了一种茶树水培用换水装置。

背景技术：

1、水培是一种新型的植物无土栽培方式，又名营养液培，其核心是将植物的根系直接浸润于营养液中，这种营养液能替代土壤，向植物提供水分、养分、氧气等生长因子，使植物能够正常生长。

2、其中，茶树属于山茶科山茶属，为多年生常绿木本植物，在我国已经有几千年的栽培历史，是一种重要的经济树种。现有技术中，为了保留茶树亲本的特性，主要采用扦插的方式进行茶苗培育，而茶树的短穗扦插是无性系茶树品种的主要繁殖方式，也是茶树生产上主要采取的繁育方式。

3、随着水培技术的推广与发展，现有技术中，有应用于茶树插穗培育的水培技术与装置。通常，该类装置包括一个长的培育箱，在培育箱内灌入有营养液，根据茶树的生长阶段的不同以及为了保持茶树根系在培育箱内的生长环境，需要定期对培育箱内的营养液进行更换。

4、现有技术中，用于培育茶树幼苗的培育箱上通常设置有若干个依次排布的培育位，茶树插穗置于对应的培育位，其根系对应于该培育位向下方的培育箱内生长。而为了保证培育箱内的营养供应与生长环境，需要定期对培育箱内的水：营养液进行更换。

5、通常对于小型的培育箱的换水工作是通过人工手动完成的，也即将对应培育位的植物取出后，将培育箱内的水倒掉、清洁培育箱后再充入新的水，然后放回植物，当然，培育位上设置有放置植物的框架及稳固植物的填充物。

6、而对于大型的培育箱，例如用于培育茶树幼苗的培育箱，其整体沿长度方向延伸，可同时培育多个茶树插穗，且在茶树插穗的持续生长过程中其植株体积及根系占用面积不断变大，不利于后期的人工换水工作。因此，现有技术中有引入在培育箱上搭载有一个换水装置来持续地、循环为大型的培育箱内进行换水。但是，现有技术中的换水装置，其进水端部和出水端部均分别安装在培育箱的相对一侧。在进行换水工作时，培育箱内的水流流向，为持续地由出水端部向进水端部流通，会逐渐流经茶树根系后再通过进水端部进入换水装置内。而在流经茶树根系的过程中，水中的营养物质会先被最先接触的茶树根系吸收，吸收掉部分后才会被后面的茶树根系吸收，因此，在末端的以及靠近末端的茶树，其根系吸收的营养物质相较于前端的茶树不均衡，当该培育箱应用于植株培育试验过程中时，同时搭配该换水装置使用，会造成试验误差。

7、因此，发明人有鉴于此，提供了一种茶树水培用换水装置，以便解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决传统的多培育位的培育箱所使用的换水装置，其排出的水流持续由出水端部向进水端部流动，水中的营养物质会首先被前端的植物根系吸收，造成末端及靠近末端的植物营养供应不均衡的问题。

2、为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种茶树水培用换水装置，包括设于培育箱一端的驱动结构、设于培育箱内底部并由驱动结构驱动的往复进水结构、设于培育箱另一端并伸入至培育箱内的持续排水结构和连通往复进水结构和持续排水结构的持续换水结构；

3、持续排水结构包括与持续换水结构连通的导水板、与导水板连通的分流导板和与分流导板连通的分流支板，分流支板上连通有导流板，导流板上对应培育位设有若干出液孔，分流导板和分流支板之间对应出液孔设有若干独立连通的导流腔室，导水板上设有用于与导流腔室连通并统一供液的分流件。

4、进一步，所述驱动结构包括驱动电机和与驱动电机输出轴同轴连接的驱动杆，驱动杆上位于培育箱内一段设有连续的外螺纹槽，驱动杆上还沿轴线方向开有限位槽；

5、往复进水结构包括与驱动杆转动连接并滑动在培育箱内的主驱动框架、分别转动连接在主驱动框架两侧并分别与限位槽滑动连接的正向导流去污组件和反向导流去污组件，主驱动框架内设有与持续换水结构连通并用于为两端水流导流的分管入水环槽。

6、进一步，所述主驱动框架内设有供驱动杆穿过的从动轴孔，从动轴孔内设有与外螺纹槽啮合的内螺纹凸块。

7、进一步，所述主驱动框架包括主驱动轮盘和两块分别对称设于主驱动轮盘两侧的刮板，主驱动轮盘的外径与培育箱内壁等径，刮板的外壁也分别贴合培育箱的两侧内壁，从动轴孔设于主驱动轮盘的轴心处。

8、进一步，所述主驱动轮盘两端还分别设于与分管入水环槽连通的分管导流槽，分管入水环槽内壁之间还分别设有板滤网，且板滤网与主驱动轮盘的端面齐平。

9、进一步，所述正向导流去污组件包括正向传动结构、由正向传动结构驱动的第一叶片导流去污结构和由正向传动结构驱动的第一去污刮除结构。

10、进一步，所述反向导流去污组件包括反向传动结构、由反向传动结构驱动的第二叶片导流去污结构和由反向传动结构驱动的第二去污刮除结构。

11、进一步，所述正向传动结构包括与驱动杆滑动连接的正向主转轮和与正向主转轮通过行星齿轮副连接的正向副转轮，第一叶片导流去污结构固接在正向副转轮外侧。

12、进一步，所述第一叶片导流去污结构包括若干周向等距固接在靠近正向副转轮外侧端部一段的正向叶片以及固接在正向叶片外侧的一圈闭合的正向啮合环台。

13、进一步，所述第二叶片导流去污结构与第一叶片导流去污结构相同。

14、本方案的原理及效果在于：

15、1、与现有技术相比，本发明通过在培育箱内安装换水装置，持续对培育箱内的营养液水流进行过滤、补充及更换，持续在补充营养液的过程中，还可增加营养液中的含氧量，以及过滤水中的杂质，破碎水中的大颗粒杂物。

16、2、与现有技术相比，本发明所设置的主驱动轮盘通过外螺纹槽与内螺纹凸块的螺纹啮合关系由驱动杆驱动，在驱动杆转动时，主驱动轮盘由其本身及刮板与培育箱内壁的滑动连接关系进行转动的限位，仅能带动主驱动轮盘及两侧的刮板在培育箱底部滑动，通过驱动杆的正反转来控制主驱动轮盘的往复行进，并在往复行进过程中持续对培育箱内部进行清扫。

17、3、与现有技术相比，本发明在控制主驱动轮盘往复行进的过程中，还可通过正向导流去污组件和反向导流去污组件对培育箱内的营养液通过持续换水结构输送至持续排水结构内，实现营养液的循环流动。

18、4、与现有技术相比，本发明还可通过安装在主驱动轮盘两侧的正向导流去污组件和反向导流去污组件内的第一叶片导流去污结构和第二叶片导流去污结构对大颗粒杂物进行破碎。

19、5、与现有技术相比，本发明通过持续排水结构，通过导水板统一进液，进液后通过分流件将营养液水流对应导流腔室进行分流，分流后统一通过导流板上的出液孔供给给对应的茶树插穗，将营养液对应于不同茶树插穗的培育位进行营养液的供给，且每个供给位的营养液排出流向、流量稳定，以此方式来解决传统的多培育位的培育箱所使用的换水装置，其排出的水流持续由出水端部向进水端部流动，水中的营养物质会首先被前端的植物根系吸收，造成末端及靠近末端的植物营养供应不均衡的问题。

技术特征：

1.一种茶树水培用换水装置，其特征在于：包括设于培育箱一端的驱动结构、设于培育箱内底部并由驱动结构驱动的往复进水结构、设于培育箱另一端并伸入至培育箱内的持续排水结构和连通往复进水结构和持续排水结构的持续换水结构；

2.根据权利要求2所述的一种茶树水培用换水装置，其特征在于，所述驱动结构包括驱动电机和与驱动电机输出轴同轴连接的驱动杆，驱动杆上位于培育箱内一段设有连续的外螺纹槽，驱动杆上还沿轴线方向开有限位槽；

3.根据权利要求2所述的一种茶树水培用换水装置，其特征在于，所述主驱动框架内设有供驱动杆穿过的从动轴孔，从动轴孔内设有与外螺纹槽啮合的内螺纹凸块。

4.根据权利要求3所述的一种茶树水培用换水装置，其特征在于，所述主驱动框架包括主驱动轮盘和两块分别对称设于主驱动轮盘两侧的刮板，主驱动轮盘的外径与培育箱内壁等径，刮板的外壁也分别贴合培育箱的两侧内壁，从动轴孔设于主驱动轮盘的轴心处。

5.根据权利要求4所述的一种茶树水培用换水装置，其特征在于，所述主驱动轮盘两端还分别设于与分管入水环槽连通的分管导流槽，分管入水环槽内壁之间还分别设有板滤网，且板滤网与主驱动轮盘的端面齐平。

6.根据权利要求2所述的一种茶树水培用换水装置，其特征在于，所述正向导流去污组件包括正向传动结构、由正向传动结构驱动的第一叶片导流去污结构和由正向传动结构驱动的第一去污刮除结构。

7.根据权利要求6所述的一种茶树水培用换水装置，其特征在于，所述反向导流去污组件包括反向传动结构、由反向传动结构驱动的第二叶片导流去污结构和由反向传动结构驱动的第二去污刮除结构。

8.根据权利要求7所述的一种茶树水培用换水装置，其特征在于，所述正向传动结构包括与驱动杆滑动连接的正向主转轮和与正向主转轮通过行星齿轮副连接的正向副转轮，第一叶片导流去污结构固接在正向副转轮外侧。

9.根据权利要求8所述的一种茶树水培用换水装置，其特征在于，所述第一叶片导流去污结构包括若干周向等距固接在靠近正向副转轮外侧端部一段的正向叶片以及固接在正向叶片外侧的一圈闭合的正向啮合环台。

10.根据权利要求9所述的一种茶树水培用换水装置，其特征在于，所述第二叶片导流去污结构与第一叶片导流去污结构相同。

技术总结
本发明涉及无土栽培装置技术领域，具体公开了一种茶树水培用换水装置，包括设于培育箱一端的驱动结构、设于培育箱内底部并由驱动结构驱动的往复进水结构、设于培育箱另一端并伸入至培育箱内的持续排水结构和连通往复进水结构和持续排水结构的持续换水结构，解决了传统的多培育位的培育箱所使用的换水装置，其排出的水流持续由出水端部向进水端部流动，水中的营养物质会首先被前端的植物根系吸收，造成末端及靠近末端的植物营养供应不均衡的问题。

技术研发人员：李解,肖富良,翟秀明,张维,唐敏
受保护的技术使用者：重庆市农业科学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16